package com.hyper_yang.algorithmRecord;

public class SortingAlgorithms {
    // 排序算法:
    // 比较类排序: 选择排序、冒泡排序、插入排序、哈希排序、归并排序、快速排序、堆排序
    // 非比较类排序: 计数排序、桶排序、基数排序
    private void swap(int[] arr, int left, int right) {
        int temp = arr[left];
        arr[left] = arr[right];
        arr[right] = temp;
    }

    // 1. 选择排序
    public void selectSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            int minIndex = i;
            for (int j = i + 1; j < arr.length; j++) {
                if (arr[minIndex] > arr[j]) minIndex = j;
            }
            if (i != minIndex) swap(arr, i, minIndex);
        }
    }

    // 2.冒泡排序
    public void bubbleSort(int[] arr) {
        for (int i = 0; i < arr.length - 1; i++) {
            boolean swap = false; // 在每次外层循环开始时重置 swap 标志位
            for (int j = 0; j < arr.length - 1 - i; j++) { // 内层循环的范围可以优化
                if (arr[j] > arr[j + 1]) {
                    swap = true; // 发生交换，设置 swap 为 true
                    swap(arr, j, j + 1);
                }
            }
            if (!swap) break; // 如果没有发生交换，提前终止排序
        }
    }

    // 3.插入排序

    // 4.希尔排序

    // 5.归并排序

    // 6.快速排序
    public void quickSort(int[] arr, int start, int end) {
        // 基准情况
        if (start >= end) return;
        // 1、找到一个 pivot，把数组划分成两部分，返回 pivot索引位置
        int index = partition(arr, start, end);
        // 2、递归排序左右两部分
        quickSort(arr, start, index - 1);
        quickSort(arr, index + 1, end);
    }

    private int partition(int[] arr, int start, int end) {
        // 选取中心点
        int pivot = arr[start];
        // 定义指针
        int left = start, right = end;

        while (left < right) {
            // 先左移右指针
            while (left < right && arr[right] > pivot) right--;
            arr[left] = arr[right];
            // 再右移左指针
            while (left < right && arr[left] <= pivot) left++;
            arr[right] = arr[left];
        }
        arr[left] = pivot;
        return left;
    }

    // 7.堆排序
    // 7.1 建立大顶堆
    private void heapify(int[] array, int size) {
        for (int i = size / 2 - 1; i >= 0; i--) {
            down(array, i, size);
        }
    }

    // 7.2 下潜 (递归)
    private void down(int[] array, int parent, int size) {
        int left = parent * 2 + 1; // 左孩子
        int right = left + 1; // 右孩子
        int max = parent;
        // 取更大的子节点
        if (left < size && array[left] > array[max])
            max = left;
        if (right < size && array[right] > array[max])
            max = right;
        if (max != parent) {// 找到了更大的孩子
            swap(array, max, parent);
            down(array, max, size); // 继续下沉
        }
    }

    // 7.2 下潜 (非递归)
    private void down1(int[] array, int parent, int size) {
        while (true) {
            int left = parent * 2 + 1; // 左孩子
            int right = left + 1; // 右孩子
            int max = parent;
            // 取更大的子节点
            if (left < size && array[left] > array[max])
                max = left;
            if (right < size && array[right] > array[max])
                max = right;
            if (max == parent) // 没找到更大的子节点，退出循环
                break;
            swap(array, max, parent);
            parent = max;
        }
    }


    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 5, 6, 3, 3, 4, 2};
        SortingAlgorithms sort = new SortingAlgorithms();
//        sort.bubbleSort(arr);
//        sort.selectSort(arr);
//        sort.quickSort(arr, 0, arr.length - 1);


        // 7.堆排序
        sort.heapify(arr, arr.length); // 构建大顶堆
        for (int right = arr.length - 1; right > 0; right--) {
            sort.swap(arr, 0, right);
            sort.down(arr, 0, right);
        }

        printArr(arr);
    }

    public static void printArr(int[] arr) {
        for (int i : arr) {
            System.out.print(i + "\t");
        }
    }
}

//    private int partition(int[] arr, int start, int end) {
//        // 以第一个元素作为中心点
//        int pivot = arr[start];
//        // 定义指针
//        int left = start, right = end;
//        // 需要返回的 pivot索引
//        int position = start;
//
//        while (left < right) {
//            // 左指针向右移，找到一个比 pivot大的元素就停下来
//            while (left < right && arr[left] <= pivot) left++;
//            while (left < right && arr[right] > pivot) right--;
//            // 判断左右指针是否相遇
//            if (left < right) {
//                swap(arr, left, right);
//            } else {
//                // 相遇填入 pivot
//                // 要判断当前位置和 pivot的大小，确定到底该填入哪个位置
//                if (arr[left] < pivot) {
//                    position = left;
//                    swap(arr, start, left);
//                } else {
//                    position = left - 1;
//                    swap(arr, start, left - 1);
//                }
//            }
//        }
//
//        return position;
//    }
//
//    private void swap(int[] arr, int left, int right) {
//        int temp = arr[left];
//        arr[left] = arr[right];
//        arr[right] = temp;
//    }